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Ultimo aggiornamento 26 gen 2018
Autore
Francesco Olivari
Sesso M
Esperimento BEAT_PRO
Tipo Laurea Magistrale
Destinazione dopo il cons. del titolo Altro
Università Universita' Di Pavia
Strutt.INFN/Ente
Pavia
Titolo Investigating two prototype detectro systems for spectrometry of polyenergetic proton bunches
Abstract Questa tesi è stata svolta nell’ambito del programma Erasmus Traineeship presso la Ludwig-Maximilians-Universit¨at (LMU) di Monaco di Baviera dal 01/09/2017 al 31/08/2017. Il lavoro si inserisce nel contesto dell’accelerazione di ioni laser-guidata. Tale tecnica sfrutta la focalizzazione di un impulso laser ad alta intensità su un bersaglio sottile. In seguito a ciò il bersaglio assume stato di plasma ed un forte campo elettrico dell’ordine del MV/μm porta alla produzione di pacchetti di ioni accelerati. Le caratteristiche delle sorgenti di ioni laser guidati sono molto differenti da quelle dei fasci prodotti con le tecniche convenzionali. In particolare lo spettro di energia di tali ioni è polienergetico e caratterizzato da una forma di tipo esponenziale. Questa tecnica di produzione di ioni può presentare promettenti applicazioni nell’ambito della Fisica Medica, quali protonterapia, laser-ion-imaging e studi di radiobiologia ad altissimi dose-rate. Per ogni potenziale applicazione è necessaria una precisa conoscenza dello spettro polienergetico dei pacchetti di ioni. In tale scenario, per il lavoro di tesi sono stati studiati due prototipi di sistemi di rivelazione per testare la possibilità di utilizzarli per la ricostruzione di spettri protonici polienergetici. Il primo sistema è costituito da uno stack di nove strati di polisilossano scintillante accoppiati con un rivelatore CMOS di tipo Radeye. Nel secondo sistema è stato utilizzato un rivelatore a semiconduttore di tipo Timepix irradiato parallelamente al piano del suo chip sensore (irradiazione edge-on). Entrambi gli strumenti sono stati calibrati all’acceleratore Tandem in Garching, vicino a Monaco di Baviera, con fasci monoenergetici di differenti energie; per lo studio sono stati utilizzati fasci protonici polienergetici ottenuti utilizzando tre filtri passivi, uno dei quali progettato in questo lavoro di tesi. Una volta acquisiti gli spettri prodotti con i vari filtri, sono stati messi a punto degli algoritmi di ricostruzione per riprodurre tali spettri sulla base della calibrazione con fasci monoenergetici; allo stato attuale è stato possibile ottenere una prima stima dello spettro dei diversi fasci polienergetici in accordo qualitativo con le previsioni delle simulazioni; un ulteriore studio sarà necessario per effettuare un’analisi quantitativa dei risultati.
Anno iscrizione 2014
Data conseguimento 28 set 2017
Luogo conseguimento Dipartimento di Fisica, Università di Pavia
Relatore/i
Saverio Altieri Katia Parodi  
File PDF
Tesi_Magistrale_Olivari_Francesco.pdf
File PS